Способы измерения гидростатического давления. Пьезометрическая высота.

Если к отверстию А закрытого сосуда (рис, 1,7) c находящейся в нем жидкостью под давлением

р 0> р атм

присоединить открытую сверху стеклянную трубку, то жидкость в трубке поднимется на высоту h p. Такая трубка с внутренним диаметром 5 —12 мм, помещенная на доске измерительной шкалы, градуированной обычно в миллиметрах, называется пьезометром, а высота h p — пьезометрической высотой.

Напишем основное уравнение гидростатики относительно плоскости,проходящей через центр тяжести отверстия (точку A), к которому присоединена пьезометрическая трубка:

Таким образом, пьезометрическая высота определяет величину избыточного давления в точке, где установлен пьезометр. Если он установлен в открытом сосуде, то уравнение (1.27) принимает вид

т. е. пьезометрическая высота будет равна глубине погружения точки А в жидкость.

Давления, определяемые с помощью пьезометра, измеряются в метрах столба жидкости. Пьезометры обычно применяют для измерения давлений, не превышающих 30-40 кПа, так как для измерения давлений большей величины потребовалась бы установка трубок очень большой высоты.

Для измерения величины гидростатического давления применяют также жидкостные манометры, которые отличаются от пьезометров тем, что в них используется жидкость большей плотности, например, ртуть.

Простейшим типом жидкостного манометра является U-образный ртутный манометр, схема которого представлена на рис, L8, Использование ртути позволяет изменить высоту трубки по сравнению с трубкой обычного пьезометра в 13,6 раза.

Абсолютное гидростатическое давление для сечения. F — F будет равно

где урт — удельный вес ртути; hp —разность уровней ртути в левом и правом коленах U-образной трубки.

При определении величины абсолютного гидростатического давления в закрытом сосуде с жидкостью, плотность которой уа, необходимо ввести поправку:

где а — высота столба жидкости с плотностью y а .
Применяют также ртутные манометры более совершенных типов: ртутные чашечные манометры, а также дифференциальные манометры, служащие для определения разности давлении в двух точках. Механические манометры (пружинные и мембранные) применяют для измерения значительных давлений. Мембранные манометры позволяют измерять давления до 3 МПа, а пружинные — до 1000 МПа.